5—6月份值得关注的十大潜力靶点 涵盖肿瘤、免疫、中枢神经系统等疾病领域

  • 2025-07-28 15:48
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  • 来源:中国食品药品网

今年5—6月,《自然》《科学》等国际知名科研期刊发布多项药品潜力靶点最新研究成果。这些靶点中,有的是既能调节干扰素表达、又能直接抑制病毒复制的抗病毒因子,有的为靶向E3泛素连接酶提供了全新思路,有的在阿尔茨海默病(AD)中起关键的转录调控作用。这些潜力靶点涵盖了肿瘤、免疫、中枢神经系统、代谢、传染病等多个疾病方向,具有潜在转化价值。

1.靶点:PLA2G15

应用:可作为神经退行性疾病治疗靶点的BMP水解酶

期刊/PMID:《自然》/40335701

溶酶体通过分解脂质及其他生物分子维持细胞与机体稳态,而双(单酰基甘油)磷酸酯(BMP)是溶酶体内囊泡主要的脂质成分,能够激活脂质水解酶活性。BMP含量在神经退行性疾病等多种人类疾病中存在异常,尽管近期研究发现了溶酶体内的BMP合成酶,调控BMP代谢的水解酶却一直未被发现。这项研究发现,溶酶体磷脂酶PLA2G15是BMP水解酶。研究人员还揭示了BMP溶酶体水解抗性的结构基础:其独特的sn2、sn2′酯化位点与手性构型需同时存在方能赋予水解抗性,任一单独因素均不足以稳定其结构。纯化的PLA2G15可有效降解从细胞及组织溶酶体分离出来的BMP,也能水解带有一级酯键的合成BMP对映异构体,这对“BMP仅靠手性构型即可抗水解”的传统观点构成挑战。与此相反,S构型的BMP在体外稳定,需经酰基迁移方可被溶酶体水解。和上述生化实验结果一致,功能实验显示,PLA2G15缺失的细胞和组织会积累多种BMP亚型,该表型可通过补充野生型PLA2G15逆转,补充催化失活突变体则无效。进一步研究表明,靶向PLA2G15可减少尼曼-皮克病C1型患者成纤维细胞中的胆固醇积聚,并显著改善尼曼-皮克病C1型小鼠模型的病理表现,延长其寿命。该研究揭示了BMP在溶酶体中维持稳定性的结构规律,并确定PLA2G15为关键的BMP水解酶,为神经退行性疾病提供了潜在的治疗靶点。

2.靶点:SMURF1

应用:靶向E3泛素连接酶的新思路

期刊/PMID:《细胞》/40179885

由于在调控蛋白降解中具有关键作用,E3泛素连接酶是备受关注的药物靶点。然而,因缺乏可识别的活性位点结构,通过传统的计算筛选方法寻找E3泛素连接酶抑制剂极具挑战。在这项研究里,研究人员通过大规模、无偏倚的生化筛选,发现了一类可结合于远离催化半胱氨酸的隐匿腔体的抑制剂,该腔体位于HECT型E3泛素连接酶——SMURF1的E6相关蛋白C端同源结构域内。通过结构和生化分析及构建“逃逸”突变体,研究人员发现,这些抑制剂通过延伸一段α螺旋跨越保守的甘氨酸铰链限制了SMURF1的关键催化过程。肺动脉高压(PAH)患者的SMURF1水平升高,该疾病由BMPR2突变引起。抑制SMURF1可防止BMPR2泛素化,恢复BMP信号传导,恢复肺血管细胞的稳态,并在PAH的实验模型里逆转病理状态。基于对该机制的深入理解,研究人员进一步运用机器学习驱动的计算筛选,识别出HECT家族原型E3泛素连接酶E6AP的抑制剂,并在体外验证其依赖甘氨酸铰链的变构抑制作用。该研究揭示了通过靶向甘氨酸铰链控制E3泛素连接酶功能的全新机制,为HECT型及其他具有类似构象转换元件的蛋白提供了新的可成药靶点空间。

3.靶点:PILRα

应用:新的可成药免疫检查点蛋白

期刊/PMID:Nature Cancer/40312493

以PD-1/PD-L1抗体为代表的免疫检查点抑制剂治疗能显著改善肿瘤患者的预后,然而这些药物的总缓解率仍低于30%,迫切需要发现新的免疫检查点以进一步增强T细胞的抗肿瘤功能。这项研究通过高通量筛选,发现肿瘤细胞表达的PILRα是一种新的免疫抑制分子。在机制上,PILRα通过与T细胞表面抗原CD99结合,下调ZAP70/NFAT/IL-2/JAK/STAT等关键信号通路,抑制T细胞的激活、增殖及效应功能。PILRα胞外结构中的一段富含O-糖基化的丝氨酸和苏氨酸残基的“stalk”区域,是和CD99结合的关键结构。靶向该区域的PILRα抗体可有效干扰PILRα–CD99相互作用,从而增强T细胞的抗肿瘤免疫反应并抑制肿瘤生长。PILRα抗体在与PD-1抗体联合使用时也显示出协同作用。值得注意的是,多种人类癌症中PILRα的表达水平升高,且它的高表达与不良预后相关。该研究揭示了一种新的可成药免疫检查点PILRα,在肿瘤免疫治疗中具有潜在的临床应用价值。

4.靶点:PPP1R3B

应用:调控肝脏能量储存形式的关键因子

期刊/PMID:Science Advances/40378221

PPP1R3B是调控肝脏糖原合成和维持血糖稳态的关键因子。尽管影响PPP1R3B基因表达的遗传变异已被发现与多种代谢特征和肝脏相关疾病有关,但它们的具体作用机制仍未被阐明。这项研究通过在小鼠及细胞模型中操控PPP1R3B基因表达,系统评估了其上调与缺失所带来的代谢效应。研究人员发现,无论是上调还是缺失PPP1R3B基因,都会扰乱肝脏代谢平衡并引发肝损伤。其中,PPP1R3B基因的过度表达导致肝糖原储存增加,而缺失则引起肝脏脂质堆积显著升高。该发现在人类遗传数据中亦得到印证:增强PPP1R3B基因表达的变异与较低的肝脂含量和血浆脂质水平相关,而潜在的功能缺失型变异则表现出肝脂增加和血脂升高的趋势。该研究表明,PPP1R3B是调控肝脏能量储存形式的关键因子,在决定能量以糖原还是甘油三酯形式储存方面发挥重要作用。

5.靶点:SKSR1

应用:隐孢子虫的关键毒力因子

期刊/PMID:Nature Communications/40394032

隐孢子虫是引发严重腹泻的重要病原体,不同隐孢子虫分离株在感染力和毒力方面存在显著差异,其背后的遗传决定因素仍不清楚。这项研究采用经典遗传学方法,对两株毒力不同的小隐孢子虫分离株进行杂交,并通过对子代全基因组测序数据作混合分组分析,从而鉴定与隐孢子虫感染力及毒力相关的数量性状位点(QTL)。在这项研究鉴定的3个QTL区域共涉及的23个基因中,有两个基因在低毒力株中携带功能失去突变,包括编码一种分泌蛋白变体的SKSR1基因。敲除SKSR1基因或表达其移码突变版本,均导致高毒力株的致病性显著降低。研究还发现,SKSR1在虫体内以小颗粒形式表达,并在隐孢子虫入侵宿主过程中分泌至寄生虫-宿主界面。该研究表明,SKSR1是隐孢子虫的重要毒力因子,而主要由亚端粒区基因簇编码的SKSR蛋白家族也可能在隐孢子虫的致病过程中发挥关键作用。

6.靶点:SP140

应用:具有双重作用的抗病毒因子

期刊/PMID:《自然》/40500448

I型干扰素对抗病毒免疫至关重要,其表达也受到严格调控。过往研究显示,进化中保守的转录抑制因子SP140可以抑制干扰素β(Ifnb1)的表达,但机制尚不清楚。这项研究发现,SP140不是直接抑制Ifnb1基因的启动子活性来发挥抑制作用,而是通过调控Ifnb1基因的mRNA稳定性来间接抑制其表达。具体而言,SP140抑制一个此前未被研究的调控因子RESIST。后者通过对抗TTP(tristetraprolin)家族RNA结合蛋白和CCR4–NOT去腺苷酸酶复合物介导的Ifnb1 mRNA降解,从而促进Ifnb1 mRNA的稳定性。SP140位于对抑制DNA病毒基因表达有重要作用的细胞核内的“核小体”点状结构中。研究人员发现,SP140可以抑制γ疱疹病毒MHV68的复制,而这种抗病毒作用并不依赖于对Ifnb1基因的调控功能。这意味着SP140在抗病毒防御中具有双重功能,既能调节干扰素表达,又能直接抑制病毒复制。

7.靶点:GPR45

应用:调节能量代谢的关键因子

期刊/PMID:《科学》/40472089

黑皮质素系统在中枢神经系统的能量稳态调控中发挥重要作用,其关键组成成分,如MC4R和ADCY3,位于神经元的初级纤毛。尽管MC4R、ADCY3基因的突变及纤毛功能障碍均可导致肥胖,但黑皮质素信号通路在纤毛中的具体机制仍不清楚。通过小鼠随机种系突变筛选,研究人员鉴定出GPR45基因的两个错义突变通过促进摄食导致肥胖。分子机制上,GPR45蛋白在下丘脑室旁核(PVH)中表达,定位于神经元纤毛,募集Gαs蛋白,通过ADCY3上调纤毛内cAMP水平。而GPR45在PVH神经元中与MC4R共定位,能增加纤毛内MC4R的激活。PVH区域或MC4R阳性神经元中的GPR45缺失会导致肥胖,进一步证实其重要性。该研究发现,GPR45是黑皮质素纤毛信号通路中的关键调控因子,在MC4R与ADCY3间起桥梁作用。通过调节该局部信号通路,GPR45控制食物摄入,参与维持能量稳态,这些发现为抗肥胖药物的研发提供了新思路。

8.靶点:PHGDH

应用:AD的转录调控因子

期刊/PMID:《细胞》/40273909

几乎所有65岁及以上的老年人都存在AD的早期病理变化,然而他们大多没有APP、PSEN或MAPT等已知的致病基因突变,也有相当一部分人不携带APOE4的风险基因型。这一现象引出了一个关键科学问题,即散发性阿尔茨海默病(LOAD)在一般人群中的发病机制究竟为何。尽管传统上不认为转录调控异常是AD的核心特征,但近年研究表明,LOAD患者中存在显著的表观基因组改变。这项研究发现,LOAD生物标志物磷酸甘油酸脱氢酶(PHGDH)可以通过其非酶功能调节AD病理进程,这在小鼠模型和人脑类器官中均能得到验证。在机制上,PHGDH在星形胶质细胞中具有此前未知的转录调控作用,能上调I KKα和HMGB1转录,从而抑制自噬功能并加速淀粉样蛋白的病理积累。研究人员进一步开发出一种可穿越血脑屏障的小分子抑制剂,特异性靶向PHGDH的转录调控功能,发现该分子可显著减少淀粉样蛋白病理并改善AD相关的行为缺陷。该研究揭示了转录调控在LOAD发病机制中的重要性,并为治疗LOAD提供了新靶点。

9.靶点:ADAMTS-5

应用:杜氏肌营养不良症的潜在靶点

期刊/PMID:Science Translational Medicine/40531968

杜氏肌营养不良症(DMD)患者的肌肉中,细胞外基质蛋白酶和蛋白多糖,包括ADAMTS-5及其底物多功能蛋白聚糖(versican)和纤连蛋白(fibronectin)的表达水平升高。而ADAMTS-5的蛋白酶活性升高会产生具有促炎作用的matrikine,如versikine。这项研究提出假说,认为使用靶向ADAMTS-5的小分子抑制剂GLPG1972,或许可以减轻肌肉病理损伤。在接受GLPG1972治疗最长达52周的患者血清中,研究人员观察到versikine水平显著下降,证实该药物有效抑制了ADAMTS-5。在C57.mdx小鼠模型中,GLPG1972单药或联合标准治疗药物泼尼松,都显著增强了小鼠的前肢握力与膈肌离体收缩力,且功能改善伴随膈肌炎症和纤维化的减轻。相比之下,单独使用泼尼松虽减少了膈肌炎症,但在握力、膈肌力量输出和纤维化方面与对照组无显著差异。D2.mdx小鼠模型中,GLPG1972也显著提升了前肢握力与悬挂能力。此外,GLPG1972还增强了体内腓肠前肌(快肌)和离体条件下比目鱼肌(慢肌)的收缩力。这些改善与炎症减轻、肌膜损伤降低及纤连蛋白沉积减少密切相关。该研究表明,抑制ADAMTS-5有望同时取得抗炎与抗纤维化效果,改善骨骼肌的收缩功能。

10.靶点:TRMT6

应用:癌细胞组蛋白翻译过程中的检查位点

期刊/PMID:Nature Cancer/40461825

转运RNA(tRNA)修饰已被证明是蛋白质翻译重编程的重要调控因子,但其在结直肠癌(CRC)中的作用尚不明确。在这项研究中,研究人员发现tRNA的N1-甲基腺苷(m′A)甲基转移酶TRMT6在人类结直肠癌组织中表达上调,且它的高表达与不良预后显著相关。研究人员使用多种小鼠模型确定了TRMT6在CRC中的致癌作用。在机制上,TRMT6通过维持其与TRMT61A蛋白形成的复合物稳定性,提高tRNA的m′A修饰水平。在CRC细胞中靶向抑制TRMT6介导的tRNA m′A修饰,可导致tRNA-Lys-TTT-1-1不稳定,并以密码子偏倚的方式抑制组蛋白mRNA的翻译,从而限制组蛋白合成并阻碍细胞周期进程。该研究显示,TRMT6在CRC细胞的组蛋白加速合成中起到翻译检查位点的作用,是潜在的治疗靶点。

(药明康德内容团队供稿)


(责任编辑:刘思慧)

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